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論文

Disposal project for LLW and VLLW generated from research facilities in Japan; A Feasibility study for the near surface disposal of VLLW that includes uranium

坂井 章浩; 長谷川 信; 坂本 義昭; 中谷 隆良

Proceedings of International Conference on the Safety of Radioactive Waste Management (Internet), p.98_1 - 98_4, 2016/11

精製されたウランによって汚染されたウラン含有廃棄物の放射能は、長期において子孫核種の生成によって増加する。したがって、ウラン含有廃棄物の浅地中処分の長期の安全性の考え方が重要である。原子力機構では、処分施設のそれぞれの区画におけるウランの平均放射能濃度を管理する方法及び非常に保守的な仮定の下、安全評価を行うことにより、処分の安全性を検討した。

論文

Characterization of F$$^{+}$$-irradiated graphite surfaces using photon-stimulated desorption spectroscopy

関口 哲弘; 馬場 祐治; 下山 巖; Nath, K. G.

Surface and Interface Analysis, 38(4), p.352 - 356, 2006/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:8.09(Chemistry, Physical)

部分電子収量(PEY)法と光刺激イオン脱離(PSID)法とを組合せた新しいX線吸収端微細構造(NEXAFS)分光法の開発を行った。その開発された検出器を用いてF$$^{+}$$イオン照射により表面修飾を施したグラファイト最表面における結合配向を調べた。PEY法により測定されたフッ素1s内殻励起準位の角度依存NEXAFSスペクトルには大きな偏光角度依存は認められなかった。それに対し、飛行時間質量分析法によりF$$^{+}$$イオンを検出し、その収量を縦軸とするNEXAFSスペクトルを得た。F$$^{+}$$イオン収量スペクトルは吸収スペクトルと異なり=C-Fサイトに由来する$$sigma$$*(C-F)励起において強度増強された。またそのピークのみピーク面積が顕著に偏光角度に依存した。イオン脱離と二次電子放出のそれぞれの観測深さを見積もり考察を行った。イオン収量XAFSは表面敏感であり、電子収量XAFSはバルク敏感であると結論した。またH$$^{+}$$イオンやF$$^{+}$$イオンの収量XAFSスペクトルも表面構造や解離・脱離過程に関して有用な知見を与えることもわかった。

論文

Mechanism of state-specific enhancement in photon-stimulated desorption as studied using a polarization-dependent technique

関口 哲弘; 馬場 祐治; 下山 巖; Wu, G.*; 北島 義典*

Surface Science, 593(1-3), p.310 - 317, 2005/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:12.3(Chemistry, Physical)

回転型飛行時間質量分析装置(R-TOF-MS)を用いて、分子固体表面最上層で起こる結合解離と脱離過程における分子配向効果を研究した。凝縮塩化ベンゼンの質量スペクトル,電子収量法,イオン収量法による高分解能NEXAFSスペクトルの偏光角度依存性を報告する。凝集分子ではCl 2s$$rightarrow$$$$sigma$$*$$_{C-Cl}$$共鳴励起でCl$$^{+}$$イオン収量が増加する現象に関して顕著な配向効果が観測された。下層による緩和に表面上の分子の結合方向が大きく影響を受けることから、この配向効果には電荷中性化緩和が重要な役割を果たしている。$$pi$$*$$_{C=C}$$共鳴励起では偏光依存性を全く示さなかった。このことから離れた原子を内殻励起しても「遠い」結合には直接解離が起こらず、おもに2次電子により解離が引き起こされるものと考察する。

論文

Direct and indirect processes in photon-stimulated ion desorption from condensed formamide

池浦 広美*; 関口 哲弘; 馬場 祐治; 今村 元泰*; 松林 信行*; 島田 広道*

Surface Science, 593(1-3), p.303 - 309, 2005/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:27.34(Chemistry, Physical)

われわれが近年開発した脱離イオン種をプローブとする(XAFS)分光法の基礎データ拡充のため、ホルムアミド分子の凝縮系試料の実験を行った。分子内のC, N, O元素におけるXAFS測定が可能でありC-H, N-H結合を区別して最表面の配向構造分析することが可能であることが示された。さまざまなX線励起エネルギー,生成物種,励起偏光角度について測定した飛行時間質量スペクトルから生成物が放出される際の初期運動エネルギーを求め、イオン脱離機構を調べた。運動エネルギーは発生メカニズム(直接解離/間接解離機構)を大きく反映すること、また多成分存在することが示された。

論文

Substitution effect on orientation of organosilicon compounds (CH$$_{3}$$)$$_{3}$$SiX (X = F, Cl, Br, I, NCO) as studied using NEXAFS spectroscopy

関口 哲弘; 馬場 祐治; 下山 巖; Nath, K. G.*; Uddin, M. N.*

Journal of Physics; Condensed Matter, 17(36), p.5453 - 5466, 2005/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:6.58(Physics, Condensed Matter)

ハロゲン置換,NCO-基置換した有機シリコン化合物について、その凝集試料のSi K吸収端近傍におけるX線吸収スペクトル(NEXAFS)測定とその偏光依存性測定を行い、その電子状態及び分子配向性、特に配向性が発生する機構を明らかにした。凝集表面において分子間の双極子-双極子相互作用により反平行配置を取りやすく、それが系全体の平均配向として現れること、正四面体型分子に近い構造の場合ほど最密充填構造をとり水平配向度が高くなる傾向があるなどのことが明らかとなった。また、スペクトルの蒸着速度依存性測定から動力学的要因によっても分子軸配向が影響を受けることを明らかにした。

論文

Electronic structure and the Fermi surface of PuCoGa$$_5$$ and NpCoGa$$_{5}$$

眞榮平 孝裕; 堀田 貴嗣; 上田 和夫; 長谷川 彰*

Physical Review Letters, 90(20), p.207007_1 - 207007_4, 2003/05

 被引用回数:93 パーセンタイル:92.99(Physics, Multidisciplinary)

最近発見されたプルトニウムをベースとした超伝導物質PuCoGa$$_{5}$$及び同一の結晶構造を持つNpCoGa$$_{5}$$の電子構造とフェルミ面を相対論的バンド理論を用いて明らかにする。PuCoGa$$_{5}$$に対しては、CeMIn$$_5$$(M=Ir and Co)と類似の大きな体積を持つ円柱状フェルミ面を見いだした。一方、NpCoGa$$_5$$のフェルミ面はUMGa$$_5$$とよく似ている。これらの類似性は$$j$$-$$j$$結合描像に基いて議論され、HoCoGa$$_5$$型のf電子化合物における超伝導機構を理解するヒントを与える。

論文

Relativistic band-structure calculations for CeTIn$$_5$$(T=Ir and Co) and analysis of the energy bands by using tight-binding method

眞榮平 孝裕; 堀田 貴嗣; 上田 和夫; 長谷川 彰*

Journal of the Physical Society of Japan, 72(4), p.854 - 864, 2003/04

 被引用回数:73 パーセンタイル:90.69(Physics, Multidisciplinary)

最近発見された重い電子系超伝導物質CeTIn$$_5$$(T=Ir and Co)の物性を明らかにするために、相対論的線形化APW法を用いて電子構造とフェルミ面を明らかにする。相対論的バンド計算により得られたエネルギーバンド構造は、フェルミ面近傍におけるCe4$$f$$とIn5$$p$$成分の混成によって理解されde Haas-van Alphen効果の実験結果ともよく一致する。しかし、CeTIn$$_5$$における磁性や超伝導を微視的観点から理解しようとするとき、バンド計算法に基づく解析は一般に困難である。そこでわれわれは、CeTIn$$_5$$の主要なフェルミ面を構成するCe4$$f$$とIn5$$p$$成分に着目し、$$f$$-$$f$$$$p$$-$$p$$及び$$f$$-$$p$$軌道間のホッピングを考慮した、強束縛模型の構築を行った。このモデルを用いて、CeIrIn$$_5$$とCeCoIn$$_5$$の物性について議論する。また、CeTIn$$_5$$における物性の違いについて、結晶場効果の必要性を指摘する。

論文

Free surface shear layer instabilities on a high-speed liquid jet

伊藤 和宏*; 辻 義之*; 中村 秀夫; 久木田 豊*

Fusion Technology, 37(1), p.74 - 88, 2000/01

板状の高速液相ジェット流(3.5~20m/s)の自由界面下にある剪断層の安定性について調べ、線形安定性理論で最も不安定な波数と擾乱の空間成長率が水ジェット流のデータを良く予測することを示した。このような界面不安定性は、液体ターゲットとして用いられる液体金属ジェット流に自由界面波を生成し、その特性に悪い影響を及ぼす場合がある。さらに水模擬実験のデータの液体金属への適用性を評価するために、表面張力と流線の曲率が安定性に与える効果を調べ、剪断層の厚さに基づくWeber数が6以上及び曲率半径が剪断層の厚さの30倍以上であれば、各々の効果が無視できることを示した。

論文

Initial free surface instabilities on a high speed water jet simulating a liquid-metal target

伊藤 和宏*; 辻 義之*; 中村 秀夫; 久木田 豊*

Fusion Technology, 36(1), p.69 - 84, 1999/07

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体金属ターゲットを模擬した、高速の板状水ジェット流(3.5~20m/s)の自由界面に生じる微小な界面波の特性に関する実験を行った。特に、水面にレーザー光を入射させ、屈折後のレーザー光の高速変動を2次元の光位置センサで捉えることで、従来困難であった波形計測を初めて行った。その結果、上流ノズル内壁上に形成される境界層の性状と厚さが、吹き出し後のジェット水流に生じる界面波の成長に、強い影響を与えることがわかった。波の卓越周波数は、ノズル出口でのレーザー流速計による境界層の計測結果に基づく線形安定理論の予測と良く合うことを確認した。

論文

Near surface disposal of very low level waste generated from reactor decommissioning and related safety requirements

大越 実; 吉森 道郎; 阿部 昌義

Planning and Operation of Low Level Waste Disposal Facilities IAEA-SM-341/70, 0(0), p.416 - 425, 1997/00

将来の商業用発電炉の解体を円滑に進めるためには、解体に伴って大量に発生する放射能レベルの極めて低い放射性廃棄物を安全かつ合理的に処分することが重要である。このため、放射能レベルが極めて低いコンクリート廃棄物を埋設処分する際の安全確保の考え方等が、原子力安全委員会等において定められている。原研においては、上記の安全確保の考え方等に基づいて、放射能レベルが極めて低いコンリート廃棄物を安全に浅地中処分することができることを実証するために、JPDRの解体に伴って発生した廃棄物を東海研の敷地内において埋設し、試験を行っている。本講演においては、原子力安全委員会等が定めた安全確保の考え方等を紹介すると共に、本廃棄物埋設施設の概要、操業経験、モニタリング計画、周辺環境への影響評価解析結果等について報告する。

論文

極低レベルコンクリート廃棄物の埋設実地試験

阿部 昌義; 大越 実; 吉森 道郎

デコミッショニング技報, 0(15), p.50 - 58, 1996/12

将来の商業用原子炉施設の解体等により大量に発生することが予測される放射能レベルの極めて低いコンクリート片等については、そのまま埋没処分するといった合理的処分方策を具体化する必要がある。このための安全性実証試験として、動力試験炉(JPDR)の解体実地試験で発生した放射能レベルの極めて低いコンクリート等廃棄物約1,670トンを用いた廃棄物埋設実地試験を実施しており、この試験内容について紹介する。本投稿においては、実地試験に使用する施設、埋設対象とした廃棄物、埋設方法、施設の安全管理等の概要を述べるとともに、施設周辺の環境モニタリング及び環境影響評価内容を紹介する。また、廃棄物定置開始後のモニタリング結果の一例を紹介する。

論文

Near surface disposal of VLLW from reactor decommissioning and safety requirements

大越 実; 吉森 道郎

Proc. of 3rd Japan-Russia Joint Symp. on Radiation Safety, 0, p.75 - 85, 1995/00

将来の商業用発電炉の解体を円滑に進めるためには、解体に伴って大量に発生する放射能レベルの極めて低い放射性廃棄物を安全かつ合理的に処分することが重要である。このめ、放射能レベルが極めて低いコンクリート廃棄物を埋設処分する際の安全確保の考え方等が、原子力安全委員会等において定められている。原研においては、上記の安全確保の考え方等に基づいて、放射能レベルが極めて低いコンクリート廃棄物を安全に浅地中処分することができることを実証するために、JPDRの解体に伴って発生する廃棄物を原研東海研の敷地内において浅地中処分することとしており、平成7年6月に許可を取得し、現在、施設の建設を行っているところである。本講演においては、原子力安全委員会が定めた安全確保の考え方等を紹介するとともに、本廃棄物埋設施設の概要、周辺環境への影響評価結果等について紹介する。

報告書

International Atomic Energy Agency co-operated research programme on the safetyassessment of near-surface radioactive waste disposal facilities(NSARS) results for test case 1(earth trench case)

高橋 知之; 加藤 和男; 木村 英雄; 松鶴 秀夫

JAERI-M 91-216, 31 Pages, 1992/01

JAERI-M-91-216.pdf:0.77MB

本報告書は、「放射性廃棄物浅地層処分施設の安全評価」に関するIAEA協力研究プログラムで提案された最初の標準問題、テストケース1に関する解析結果を取りまとめたものである。なお、ここで使用した解析手法、並びに侵入シナリオの概念についても記述した。テストケース1では、2種類の異なる処分方式、即ちトレンチ処分及びコンクリートピット処分が定義され、2種類のシナリオ、即ち地下水シナリオ及び侵入シナリオが定義されている。本研究では、トレンチ処分方式を対象に、施設からの放射性核種の放出、不飽和層における放射性核種の垂直方向移行、飽和層における放射性核種の水平方向移行、飲料水経路による人間への被曝線量、建設及び居住・農耕サブシナリオによる侵入者への被曝線量について解析を行った。解析結果は、テストケース1においてIAEAにより指定された標準形式に基づいて示した。

報告書

Reflood experiments in single rod channel under high-pressure condition

G.Xu*; 熊丸 博滋; 田坂 完二

JAERI-M 89-178, 35 Pages, 1989/11

JAERI-M-89-178.pdf:0.74MB

原研の単一燃料棒実験装置において、再冠水実験を行った。主なパラメータは、再冠水速度、初期表面温度及び線出力である。実験は全て1MPaで行った。また、全て飽和水を注入した。実験は、0.01~0.18m/sの再冠水速度、677K~903Kの初期表面温度、及び0~2.712kW/mの線出力をカバーしている。実験では、クエンチ速度と再冠水速度の比が0.204より0.744まで変化した。高再冠水速度実験の結果は、蒸気流中にかなりの量のエントレインメント液体が存在していることを示した。クエンチ温度は、633Kより708Kまで変化し、その変化は狭い範囲、約75K以内であった。また、実験結果は、低再冠水速度及び低線出力で得られたデータを除けば、同じLo(クエンチフロントよりの距離)の値に対して、膜沸騰熱伝達係数は狭い範囲で変化することを示した。

口頭

Outline of the disposal of very low level concrete waste in JAEA

辻 智之

no journal, , 

JAEAでは原子力科学研究所にあったJPDRの解体実地試験に際し、極めて放射能レベルの低いコンクリート廃棄物の埋設実地試験を行った。約1,700トンの極低レベルコンクリート廃棄物が45m$$times$$16m、深さ3.5mの素掘りの埋設用トレンチに定置され、2.5m厚さの土砂で覆われた。極低レベルコンクリート廃棄物の埋設実地試験は埋設段階(1995$$sim$$1996年)及び保全段階(1996$$sim$$2024年)に分けられる。埋設段階では、埋設処分施設の周辺の放射線量の測定、地下水,覆土の放射能分析が行われた。保全段階へと移行した後も、さらに3年間放射能モニタリングを継続した。また、覆土の流出,亀裂,陥没がないこと等を毎週1回の巡視点検により確認し埋設処分施設の維持・管理を行っている。放射能モニタリングデータの記録については保全段階が終了するまで廃棄物管理部署で適切に保存する計画であり、巡視点検の記録については核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律に基づいて保存している。

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